Föreläsning 15: Exceptions & lite swing, gränssnitt

En presentation över ämnet: "Föreläsning 15: Exceptions & lite swing, gränssnitt"— Presentationens avskrift:

1 Föreläsning 15: Exceptions & lite swing, gränssnitt
TDA 545: Objektorienterad programmering Magnus Myréen Chalmers, läsperiod 1,

2 Idag Idag: exceptions, kap 15 fram t.o.m. sida 655 Extra:
lite problemlösning med swing ett stiligt sätt att definiera gränssnitt Exceptions: skillnaden mellan checked / unchecked exceptions att kasta (throw) exceptions att fånge (catch) exceptions när och hur man bör använda exceptions Efter denna föreläsning… (nästa sida)

3 Efter denna föreläsning:
Inget nytt material. Nästa gång (dvs imorgon): talar om tentan, förberedelse, exempel, mm. Nästa vecka: Jag är här i HA4/HC4 de vanliga föreläsningstiderna. Man kan komma och fråga mig frågor. Inget nytt material. Vad vill ni att jag gör på dessa ‘föreläsningar’?

4 Lite problemlösning med swing
Hur skriver man kod som får ett fönster att se så här ut? Se uppgift 3 i

5 Lite problemlösning med swing
Kod som skrevs på föreläsningen: import java.awt.*; import javax.swing.*; import java.awt.event.*; public class Demo1 extends JFrame { public Demo1() { JPanel main = new JPanel(); main.setBackground(Color.red); main.setLayout(new BorderLayout()); JPanel pN = new JPanel(); pN.setBackground(Color.blue); main.add(pN,BorderLayout.NORTH); JLabel l = new JLabel("56"); pN.add(l); JPanel pC = new JPanel(); pC.setBackground(Color.yellow); pC.setLayout(new GridLayout(4,4)); main.add(pC,BorderLayout.CENTER); JButton b; b = new JButton("1"); pC.add(b); b = new JButton("2"); b = new JButton("3"); b = new JButton("+"); b = new JButton("4"); b = new JButton("5"); b = new JButton("6"); b = new JButton("-"); b = new JButton("7"); pC.add(b); b = new JButton("8"); b = new JButton("9"); b = new JButton("*"); b = new JButton("0"); b = new JButton("C"); b = new JButton("="); b = new JButton("/"); add(main); pack(); setVisible(true); this.addComponentListener(new ComponentListener() { public void componentHidden(ComponentEvent e) {} public void componentMoved(ComponentEvent e) {} public void componentResized(ComponentEvent e) { pN.setPreferredSize( new Dimension(main.getWidth(),main.getHeight()/3)); } public void componentShown(ComponentEvent e) {} }); public static void main(String[] args) { Demo1 f = new Demo1();

6 En ActionListener klass som inte gör mycket.
Gränssnitt import javax.swing.*; import java.awt.*; import java.awt.event.*; class L implements ActionListener { private int i = 0; public void actionPerformed(ActionEvent e) { System.out.println(i); i = i+1; } public class Test1 { public static void main(String[] args) { JFrame f = new JFrame(); JButton b = new JButton("Knapp"); ActionListener l = new L(); b.addActionListener(l); JPanel panel = new JPanel(); panel.add(b); f.add(panel); f.pack(); f.setVisible(true); En ActionListener klass som inte gör mycket. … den enda instansen skapas och används här.

7 Gränssnitt import javax.swing.*; import java.awt.*; import java.awt.event.*; public class Test2 { public static void main(String[] args) { JFrame f = new JFrame(); JButton b = new JButton("Knapp"); ActionListener l = new ActionListener() { private int i = 0; public void actionPerformed(ActionEvent e) { System.out.println(i); i = i+1; } }; b.addActionListener(l); JPanel panel = new JPanel(); panel.add(b); f.add(panel); f.pack(); f.setVisible(true); Man kan skriva en kort klassdefinition (för gränssnitt) inne i vanlig kod. Här definierar vi en klass som implementerar ActionListener och genast skapar en instans.

8 Gränssnitt import javax.swing.*; import java.awt.*; import java.awt.event.*; public class Test2 { public static void main(String[] args) { JFrame f = new JFrame(); JButton b = new JButton("Knapp"); ActionListener l = new ActionListener() { private int i = 0; public void actionPerformed(ActionEvent e) { System.out.println(i); i = i+1; b.setText("i = " + String.valueOf(i)); } }; b.addActionListener(l); JPanel panel = new JPanel(); panel.add(b); f.add(panel); f.pack(); f.setVisible(true); Man kan skriva en kort klassdefinition (för gränssnitt) inne i vanlig kod. Här definierar vi en klass som implementerar ActionListener och genast skapar en instans. Man kan använda variabler som är deklarerade utan för klassen enkelt och snyggt!

9 Exceptions ≈ exceptional event Program skall aldrig behöva “krascha”.
Javas exceptions används för att ta hand om sådana situationer som normalt inte skall inträffa och som är krävande att testa på. Exempel på fel som kan vara lämpliga att hantera med exceptions: öppnande av fil som inte existerar indexering utanför gränserna i ett fält division med noll försök att läsa/skriva mot en enhet som inte fungerar vissa inmatningsfel, tex en bokstav i stället för en siffra minnet tar slut Obs. Exceptions är “långsamma” jämfört med vanlig kod.

10 Syntax Semantik Kastar en exception: Man fångar exceptions med:
throw exception Man fångar exceptions med: try { kod som kanske kastar exception } catch (MyExceptionClass1 name) { kod som reagerar till exception som kom i namn variabeln. } catch (MyExceptionClass2 name) { ... } finally { kod som alltid körs }

11 Syntax Fångar exceptions av typen/klassen MyExceptionClass1
Kastar en exception: throw exception Man fångar exceptions med: try { kod som kanske kastar exception } catch (MyExceptionClass1 name) { kod som reagerar till exception som kom i namn variabeln. } catch (MyExceptionClass2 name) { ... } finally { kod som alltid körs } Fångar exceptions av typen/klassen MyExceptionClass1 Om exception inte fångades så kollar vi om det är en MyExceptionClass2 Behöver inte finnas. Kod som alltid utförs oavsett om ett fel inträffade eller ej. Vanligen för att “städa upp” tex stänga filer.

12 Varför exceptions? Separerar felhantering från “vanlig” kod.
Man programmerar först som om felen inte inträffade, sen tar man hand om felen. Enkel felpropagering … tackvare propagering till närmsta felhanterare. Ibland långsamt. Ger gruppering av feltyper Fel är ju objekt som tillhör klasser, arv!

13 Terminologi för exceptions
Exceptions kan vara: fördefinierade (finns i Javas API), eller egendefinierade (du får skriva själv) Exceptions kan vara: checked (måste hanteras eller nämnas i signaturen), eller unchecked (kan ignoreras) Exempel strax….

14 Gruppering av exceptions
En exceptionell händelse beskrivs med hjälp av ett objekt som tillhör någon subklass till standardklassen Throwable. Subklasser till Exception beskriver vanliga fel. Denna typ av fel orsakas av själva programmet och vid interaktionen med programmet. Sådana fel kan fångas och hanteras i programmet med try…catch. Klassen Error används av Java interpretatorn för att signalera allvarliga interna systemfel t.ex. länkningsfel och att minnet tagit slut. Vanligtvis finns inte mycket att göra åt denna typ av fel. Vi kommer inte att behandla denna typ av fel. checked! Exceptions under RuntimeExceptions behöver inte fångas och inte hanteras om man inte vill. (unchecked) unchecked!

15 Från Javas API Ett catch-block fångar alla exceptions som är av specificerad klass och subklasser till denna klass. Ordningen av catch-blocken är således av betydelse. Fångar man en Throwable eller en Exception så fångar man allt och det är vanligtvis inte OK, man skall vara mer specifik.

16 Mera från Javas API Javas API nämner exceptions.

17 Att kasta exceptions public class Circle { private int radius = 0; public void setRadius(int r) { if (0 <= r) { radius = r; } else { throw new IllegalArgumentException("Cannot have negative radius"); } Skapar ett nytt exception objekt av typen IllegalArgumentEx. Kastar exception objektet.

18 Att kasta exceptions Man kan skriva i signaturen
att en exception kanske kastas. Obs. måste nämnas i signaturen ifall det är en checked exception. public class Circle { private int radius = 0; public void setRadius(int r) throws IllegalArgumentException { if (0 <= r) { radius = r; } else { throw new IllegalArgumentException("Cannot have negative radius.”); } Skapar ett nytt exception objekt av typen IllegalArgumentEx. Kastar exception objektet.

19 Att kasta egna exceptions
Ärver inte RuntimeException, är alltså en checked exception. class CircleEx extends Exception { public CircleEx(String str) { super(str); } } class CircleRunEx extends RuntimeException { public CircleRunEx(String str) { super(str); } public class Circle2 { private int radius; public void setRadius(int r) { if (0 <= r) { radius = r; } else { throw new CircleRunEx("Cannot have negative radius."); Ärver RuntimeException, är alltså en unchecked exception. Här kastar vi vår egen exception.

20 Att kasta egna exceptions
Ärver inte RuntimeException, är alltså en checked exception. class CircleEx extends Exception { public CircleEx(String str) { super(str); } } class CircleRunEx extends RuntimeException { public CircleRunEx(String str) { super(str); } public class Circle3 { private int radius; public void setRadius(int r) throws CircleEx { if (0 <= r) { radius = r; } else { throw new CircleEx("Cannot have negative radius."); Ärver RuntimeException, är alltså en unchecked exception. Obs. Man måste skriva throws här för checked exc. Här kastar vi vår egen checked exception.

21 Hur skall felet (exception) hanteras?

22 Hur ska exceptions hanteras?
Exempel: Ta inte hand om felet alls här (vanligt!) Kasta vidare med bättre felutskrift Kasta vidare som annan exception Felutskrift+avsluta Ta hand om felet och vidtag åtgärd (“error recovery”) så programmet kan fortsätta som om inget hänt (måste göras på rätt ställe och rätt sätt…) Städa, tex stänga filer, gör felutskrift och avsluta programmet.

23 Bra i så fall om vi nämner att vi eventuellt kastar det.
Exempel: negligera Om vi inte vill/kan ta hand om felet så kan vi negligera det. public static int getInt() throws NumberFormatException { ... // ev annan kod int i = 0; String str = myIn.nextLine(); i = Integer.parseInt(str); return i; } Bra i så fall om vi nämner att vi eventuellt kastar det.

24 Exempel: kasta vidare (1)
Vi kan ändra på meddelandet och kast vidare. public static int getInt() { ...// ev annan kod int i = 0; try { String str = myIn.nextLine(); i = Integer.parseInt(str); } catch (NumberFormatException e) { throw new NumberFormatException("getInt: unable to parse int.”); } return i; Ofta skriver man metodens namn in i meddelandet.

25 Exempel: kasta vidare (2)
… eller så kan man ändra på exception och kast vidare. public static int getInt() { ...// ev annan kod int i = 0; try { String str = myIn.nextLine(); i = Integer.parseInt(str); } catch (NumberFormatException e) { String str = "getInt: expected an int, parsing failed."; throw new IllegalArgumentException(str); } return i; Vi byter exception typ.

26 Exempel: felutskrifter och avsluta
I vissa fall är det bäst att avsluta programmet. public static int getInt() { ...// ev annan kod int i = 0; try { String str = myIn.nextLine(); i = Integer.parseInt(str); } catch (NumberFormatException e) { System.out.println("Read failed!"); e.printStackTrace(); System.exit(1); } return i; Skriver ut alla metodanrop som gjorts för att komma hit. Stänger programmet.

27 Exempel: ta hand om felet, vidtag åtgärd
Vi kan ta hand om felet och fortsätta eller försöka igen. public static int getInt() { int i=0; // ev. annan kod här boolean notReady = true; while (notReady) { try { String str = myIn.nextLine(); i = Integer.parseInt(str); notReady = false; } catch (NumberFormatException e) { System.out.println("Read failed!"); System.out.print(" Ge talet på nytt: "); } return i; try-catch inuti en while loop.

28 Användbara metoder Ur objektet som skapas (e ovan) kan man få en del information: String toString() Returns a short description of this throwable. void printStackTrace() Prints this throwable and its backtrace to the standard error stream. String getMessage() Returns the detail message string of this throwable.

29 Några alternativ för catch blocket
System.out.println("<felmeddelande>"); e.printStackTrace(); System.out.println(e.getMessage()); throw e; throw new <Exnamn>("<felmeddelande>"); System.exit(1); ... kod som gör en åtgärd.

30 Var skall felet (exception) hanteras?

31 Var skall exception hanteras?
Mycket dåligt: kan kasta IllegalArgumentException public Circle (int newRadius) { try { setRadius(newRadius); numberOfObjects++; } catch (IllegalArgumentException e) { e.printStackTrace(); } skriver ut en anrops lista… men inget mera

32 När skall felet (exception) hanteras?

33 När skall man använda exceptions?
Exempel — ArrayIndexOutOfBounds

34 Skall man använda exceptions här? (1)
Hur kan detta program crasha? import java.util.Scanner; public class Demo5 { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); String str = in.nextLine(); if (str.equals("yes")) { System.out.println("Hello there!"); } else { System.out.println("See you later!"); } kan fastna här Här tryckte jag på Ctrl-D $ java Demo5 Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException: No line found at java.util.Scanner.nextLine(Scanner.java:1540) at Demo5.main(Demo5.java:7) Utskrift:

35 Skall man använda exceptions här? (1)
Man kan lätt undvika exceptions: import java.util.Scanner; public class Demo6 { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); String str = ""; if (in.hasNextLine()) { str = in.nextLine(); } if (str.equals("yes")) { System.out.println("Hello there!"); } else { System.out.println("See you later!"); kollar först, kör sen

36 Skall man använda exceptions här? (2)
Hur kan detta program crasha? import java.util.Scanner; public class Demo7 { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); int n1 = 0; int n2 = 0; if (in.hasNextInt()) { n1 = in.nextInt(); } if (in.hasNextInt()) { n2 = in.nextInt(); } int n3 = n1 / n2; System.out.println("res = " + n3); } division med 0 $ java Demo7 3 Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero at Demo7.main(Demo7.java:11) Utskrift:

37 Skall man använda exceptions här? (2)
Man kan lätt undvika exceptions: import java.util.Scanner; public class Demo7 { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); int n1 = 0; int n2 = 0; if (in.hasNextInt()) { n1 = in.nextInt(); } if (in.hasNextInt()) { n2 = in.nextInt(); } if (n2 != 0) { int n3 = n1 / n2; System.out.println("res = " + n3); }

38 Övning Uppgift: definiera en egen exception DivByZero och kasta den.
checked / unchecked ?

39 Övning I/O har flera exceptions…
Uppgift: skriv ett program som skriver ut texten från en fil. FileReader, BufferedReader, IOException, …

40 körs denna kod fast vi kastar exception i catch?
… and finally: finally Uppgift: skriv ett program som testar semantiken av finally Påminnelse: Man fångar exceptions med: try { kod som kanske kastar exception } catch (MyExceptionClass1 name) { ... } finally { kod som alltid körs } körs denna kod fast vi kastar exception i catch?

41 Sammanfattning av föreläsningen
Extra: lite problemlösning med swing ett stiligt sätt att definiera gränssnitt Viktigt i denna föreläsning: skillnaden mellan checked / unchecked exceptions att kasta (throw) exceptions att fånge (catch) exceptions när och hur man bör använda exceptions Det var allt material för denna kurs! Nästa gång (dvs imorgon): talar om tentan, förberedelse, exempel, mm.